Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Цель урока: расширение знаний учащихся о полезных ископаемых; обобщить знания учащихся о горючем полезном ископаемом торфе; расширить и углубить знания о каменном угле....
28 02 2026 9:47:47
Учитель использует информационно-коммуникативную технологию, применяет формы организации познавательной деятельности: индивидуальную и групповую. Создает проблемную ситуацию, организует поиск информации в учебной литературе, использует УМК «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия». Общая биология 10-й класс....
27 02 2026 14:34:22
Данное занятие проводится с использованием элементов здоровьесберегающей технологии "Педагогическая мастерская" в сопровождении презентации. Эта форма имеет ряд преимуществ: ненавязчивость, максимальная активизизация мыслительной деятельности каждого участника на каждом этапе урока. Индивидуальная работа чередуется с групповой, что снижает психо-эмоциональную перегруженность во время занятия и способствует сохранению благоприятной обстановки на уроке. На урок отводится два учебных часа....
26 02 2026 5:32:42
Данный мастер-класс ориентирован на изготовление кормушек из вторичного сырья. Для изготовления кормушек по данной технологии необходим минимальный набор принадлежностей. Ну и, конечно же, увлеченность, трудолюбие, фантазия и желание помочь птицам. Все это позволяет провести данный мастер-класс в любом кабинете учебного заведения, библиотеке и т.д.
...
25 02 2026 0:18:40
В статье представлены разработки уроков на данную тему. ...
24 02 2026 18:32:23
Использование презентации, мультимедийного проектора, учебного электронного пособия, опopных схем, условных знаков, алгоритмов действия при решении генетических задач, игры на уроке позволяет быстро вовлечь учащихся в работу, оптимально организовать их деятельность, обеспечивая обратную связь.
...
23 02 2026 18:15:59
Урок раскрывает особенности строения клеток крови в связи с их функциями и роль свертывания крови в пpeдoxpaнении организма от потери крови....
22 02 2026 16:41:19
Урок целесообразно проводить в 11-м классе после изучения главы "Развитие жизни на Земле". На уроке учащиеся знакомятся с фактами, которые расширяют знания по изучаемой теме,
вносят противоречия в представление о ходе эволюции органического мира. Урок основан на
использовании технологии критического мышления, групповой формы работы....
21 02 2026 1:28:13
Спецкурс "Человек и человечество" занимает особое место при переходе на профильное обучение. Это итог длительного и пристального изучения человека юношами и дeвyшками десятого класса, достигшими возраста становления, формирования и развития мировоззрения. Каждая школа, исходя из конкретных обстоятельств, определяет: будут ли данный курс изучать десятиклассники, или его лучше перенести на последний год обучения, предложив выпускникам его как итоговое обращение к человеку как предмету научного рассмотрения. Мы предлагаем путь организации духовного поиска, духовного усилия школьника, в котором бы и сочеталось осмысление себя и своей жизни с научным осмыслением человека и eго жизни в том смысле, который подразумевает философия. ...
20 02 2026 23:42:38
При проведении занятий используются активные формы, методы и приемы обучения: поисковая или эвристическая беседа, постановка и решение проблемного вопроса; решение творческих задач; проведение и анализ наблюдений. Решение задач помогает школьникам понять сложный материал темы, овладеть знаниями о закономерностях наследования и пpaктическом применении их для анализа и прогнозирования наследственных явлений, а также развивает мышление учащихся, способствует формированию познавательного интереса....
19 02 2026 4:58:58
Данный урок проводится после изучения темы «Нервная система». К моменту проведения итогового урока изучаемый материал усвоен обучающимися, что они и демонстрируют на «Смотре знаний». Разнообразные формы работы позволяют за небольшой период времени наиболее полно повторить и обобщить изученный материал. Из опыта работы можно сделать вывод, что урок, проведённый в форме «Смотра знаний», вызывает большой интерес обучающихся....
18 02 2026 3:50:15
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: обсуждение генетических проблем. Сопровождается презентацией....
17 02 2026 21:17:39
Направляемые на фестиваль сценарии и материалы выступают против асоциальных явлений и могут быть использованы для проведения внеклассных мероприятий для детей среднего школьного возраста. Все материалы пропагандируют здоровый образ жизни. ...
16 02 2026 20:10:35
Основные идеи открытого урока: развитие познавательного интереса через реализацию межпредметных связей. Образовательная цель урока заключается в раскрытии общих особенностей организации голосеменных растений, формирование умений узнавать данные растения, возможность провести маленькое исследование....
15 02 2026 13:50:10
Цель урока: раскрытие роли бактерий в природе и жизни человека, введение понятия "бактериальное загрязнение Черного моря"....
14 02 2026 11:50:14
Урок убедительно, на фактах, сообщает учащимся о вреде курения, особенно в подростковом возрасте....
13 02 2026 4:43:29
Изучение данной темы в разделе биологии «Обмен веществ и энергии» представляет определенную сложность для учащихся. Рассмотрение гликолиза в цепи процессов метаболизма клетки помогает учащимся лучше понять сущность и значимость этого процесса в энергетическом обмене организма в целом. Наглядность слайдов компьютерной презентации значительно повышает эффективность работы преподавателя....
12 02 2026 1:44:37
Урок призван сформировать представление о вирусах как о неклеточной форме жизни, их строении, жизнедеятельности, значении....
11 02 2026 7:16:40
Творчество педагога заключается в поиске новых подходов и новых смыслов в обучении и воспитании. Интеллект-карты – это удобный инструмент для отображения процесса мышления и структурирования информации в визуальной форме, который позволяет преобразовать большие объемы учебной информации в краткую, доступную форму....
10 02 2026 4:57:53
Цель урока: раскрыть многообразие земноводных в связи с приспособленностью их к обитанию в различных средах, показать значение земноводных в природе и жизни человека и необходимость их охраны....
09 02 2026 5:33:29
Следует помнить, что не природе нужна защита (она сильнее человечества), а людям, чтобы жить.
...
08 02 2026 8:38:44
Урок призван сформировать представление о витаминах и их роли в организме человека, дать понятие о гиповитаминозе, авитаминозе, гипервитаминозе и мерах профилактики, развивать интеллектуальные, креативные и коммуникативные способности учащихся, способствовать гигиеническому воспитанию школьников....
07 02 2026 23:37:21
Данный урок разработан в соответствии с тематическим планированием и прохождением программы по биологии в 7-м классе. Изучение нового материала – это не просто знакомство с новой темой, но и создание элемента новизны, интереса, загадки. Основной ход урока включает элементы игры-расследования суперагентов.
...
06 02 2026 3:43:39
Урок по теме "Класс млекопитающие" рассказывает о прогрессивных чертах организации животных, позволивших им занять все основные среды обитания; знакомит с общей хаpaктеристикой отрядов однопроходных и сумчатых; доказывает необходимость охраны млекопитающих.
...
05 02 2026 18:32:40
Урок биологии в 11-м классе с целью конкретизации понятия «факторы эволюции» на материале этапов антропогенеза. На уроке у учащихся формируются представления о том, какие факторы антропогенеза на каждом его этапе являлись главными, а какие – второстепенными....
04 02 2026 14:32:58
Внеклассное мероприятие можно использовать при проведении предметной недели на заключительном этапе в виде предметного вечера.
...
03 02 2026 19:16:57
Значение раннецветущих растений очень велико. Именно раннецветущие растения способствуют выживанию первых насекомых и сохранению всех остальных звеньев пищевых цепочек. Необыкновенная красота этих растений подвергает их к бездумному уничтожению со стороны человека. Всё это требует особой охраны раннецветущих растений. Материал предназначается всем любителям природы, прежде всего, учителям, родителям....
02 02 2026 20:56:24
В ходе урока учащиеся знакомятся со строением и работой сердца, а затем закрепляют полученные знания с помощью заполнения таблицы и тестовой работы....
01 02 2026 9:43:25
Зрение — это биологический процесс, обусловливающий восприятие формы, размеров, цвета предметов, окружающих нас, ориентировку среди них. Оно возможно благодаря функции зрительного анализатора, в состав которого входит воспринимающий аппарат — глаз....
31 01 2026 8:35:28
Выпускники специальности «Садово-парковое и ландшафтное строительство» должны ориентироваться во всем многообразии травянистых и древесно-кустарниковых растений, что нелегко, учитывая разнообразие растений. Зная морфологическое строение, отличительные признаки вегетативных и генеративных органов, не составит труда определить вид растения, в природных условиях и по гербарным образцам и коллекциям, используя справочную литературу....
30 01 2026 17:17:45
Данный урок биологии, проведенный в 7 классе, поможет расширить знания учащихся о многообразии насекомых, ознакомит с первично бескрылыми и крылатыми класса насекомых, покажет их значение в разнообразных природных сообществах, воспитывает бережное отношение к природе.
...
29 01 2026 23:40:27
Выделяют три основных вида соединительной ткани, которые имеют различное строение и осуществляют определенные функции: собственно соединительная ткань, хрящевая и костная....
28 01 2026 6:19:15
Очевидно, что задания низкого уровня сложности подразумевают репродуктивный тип действий, т.е. это задания на узнавание и требуют простых мыслительных операций для выполнения. В заданиях второго уровня сложности сохранен тестовый способ изложения, однако выбор здесь усложняется, появляется многовариантность ответов, появляются задания с различными рамками ответа. Такие задания требуют более сложных мыслительных операций, а также более детального изучения темы. Задания повышенного уровня сложности предполагают самостоятельный путь решения, активную позицию и значительные интеллектуальные усилия обучающегося....
27 01 2026 14:57:37
Цели урока: познакомить учащихся со строением и функцией цветка и доказать значимость каждой жизни на земле....
26 01 2026 4:24:15
При изучении темы выделяются проблемы происхождения видов в природе, их приспособленность, ее причины, относительность, значение ароморфозов в процессе эволюции, причины борьбы за существование и ее следствие. Очень важно знать, происходит ли в наши дни естественный отбор, его направление, причины колебаний численности, значение этих знаний для человека, его пpaктической деятельности....
25 01 2026 18:28:36
В данной работе использован метод проектов, который позволяет развивать познавательные интересы учащихся, умения самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном прострaнcтве. Данный проект поможет детям проявить себя, обрести уверенность в собственных силах, благоустроив школьный двор....
24 01 2026 7:18:27
Знание студентами медицинских колледжей и медицинских училищ темы «Эволюция человека» важно как с позиций формирования мировоззрения, так и востребованности знаний в будущей профессии. В работе показана эффективность использования приема эвристической беседы для достижения образовательных целей занятия; рассмотрена методическая реализация представленного технологического приема; приведен анализ выполненных студентами проверочных работ....
23 01 2026 11:34:14
Народная мудрость гласит: «Хороший уход и захудалого коня сделает скакуном». Цель урока - объяснить это высказывание, изучив явление фенотипической изменчивости, ее причины, свойства и значение. Урок позволяет продолжить формирование умений и навыков самостоятельной работы, анализа и установления причинно-следственных связей....
22 01 2026 0:57:28
Урок проводился с учащимися 9-го класса, которые имеют различные отклонения в развитии. Учащиеся данного класса имеют значительный недостаток уровня интеллекта, стойкое недоразвитие уровня познавательной способности, мышления и речи.
...
21 01 2026 19:13:47
Данное мероприятие позволяет учащимся расширить знания по теме "Семейство свиньи". Материал излагается в форме путешествия по материкам, на которых предстоит встреча с представителями пяти родов данного семейства. Роль натуралистов исполняют учащиеся, которые рассказывают присутствующим о повадках, особенностях строения, образе жизни животных. Исторические сведения о животном рассказывает архивариус, о пользе данных представителей поведает врач. ...
20 01 2026 22:24:58
На уроке используются разные формы работы, направленные на учет разных способов восприятия. Для аудиалов предлагаются задания по проговариванию значения органов цветка, для кинестетиков - работа по созданию цветка и письменные работы в тетради. Весь урок имеет большую наглядность, что важно для визуалов. Все этапы урока предусматривают использование личного жизненного опыта каждого ученика, ориентированы на эмоциональную сферу....
19 01 2026 15:35:58
Цели урока: продолжить формирование у учащихся представлений о цветке как главном генеративном органе растения; сформировать представление о соцветии, познакомить учащихся с основными видами соцветий и их биологической ролью; способствовать развитию эстетического внимания и уважения к цветам и соцветиям; показать необходимость владения элементарными навыками изображения цветов и соцветий биологически и технологически правильно....
18 01 2026 5:51:40
Урок в 8-м классе проводится в виде небольшого спектакля, где участники спектакля – сами витамины, рассказывающие о себе. Раскрывается значение витаминов, рассказывается, кем они были открыты, какие заболевания возникают при авитаминозах. Предлагается тестовая работа по определению обеспечения организма человека различными витаминами. Данный урок можно использовать как внеклассное мероприятие. ...
17 01 2026 16:45:50
Автор в работе приводит изучение многообразия паразитических организмов, их приспособление к паразитическому образу жизни, значение в природе.
...
16 01 2026 10:35:47
Об интернет-тренажерах, как одной из форм дистанционного обучения....
15 01 2026 11:36:32
Здоровье – состояние физического, душевного и социального благополучия. Преподаватели технологии, биологии и музыки в рамках интегрированного внеклассного мероприятия показывают важность этой темы и вместе с учащимися обобщают и систематизируют знания о здоровом образе жизни.
...
14 01 2026 14:25:24
Урок применяет информационные технологии и методы развивающего обучения. В ходе урока у учащихся формируются представления об этапах индивидуального развития организмов, а также выясняются причины нарушений, происходящих в эмбриогенезе. Во время урока используются различные виды учебной деятельности: работа с терминами, заполнение схемы, таблицы, работа с текстом учебника....
13 01 2026 4:46:51
Цель урока: сформировать у учащихся представление о паразитических плоских червях, особенностях их строения, мерах борьбы с ними....
12 01 2026 4:52:40
У учащихся формируется система знаний о генетическом определении пола у человека и наследовании, сцепленным с полом; понятие о механизме хромосомного определения пола....
11 01 2026 22:45:25
Какой только вода не бывает на свете! Есть вода морская, а есть речная, озерная, ключевая, мертвая и живая, питьевая и индустриальная, колодезная и водопроводная, дождевая и болотная. Есть даже вода тяжелая, а есть вода веселая, солнечная и пресная, привозная и местная, целебная, лечебная, волшебная, талая, большая и малая, срочная проточная, чистая и грязная – ну, в общем, разная!...
10 01 2026 5:21:18
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
